JP2019178961A - スペーストランスフォーマ、プローブカード用セラミックス基板、スペーストランスフォーマの製造方法およびプローブカード用セラミックス基板の形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】湿式法による薄膜層形成を用いても、セラミックス基板との密着強度に優れるプローブカード用セラミックス基板およびスペーストランスフォーマに係る技術を提供する。【解決手段】スペーストランスフォーマは、−40〜150℃における熱膨張率が3〜6ppm/℃のガラスセラミックスを基体とし、少なくとも一層の第１配線層を内包するプローブカード用セラミックス基板と、前記基体の少なくとも一面に、金属メッキにより設けられた少なくとも一層の第２配線層と、前記基体と前記第２配線層との間に無電解メッキにより形成された薄膜層と、を備える。前記基体は薄膜層側に粗面を有し、前記粗面は、表面粗さ平均値Raが第１閾値以上かつ第２閾値未満にあり、かつ、前記表面粗さ平均値Raと表面粗さのばらつきRqとに基づく指標が第３閾値未満にある。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体基板上に形成されたメモリやロジックIC等の性能を検査する時に用いられるプローブカードのスペーストランスフォーマおよびセラミックス基板に関する。

シリコンなどの半導体ウエハを用いて半導体メモリやロジックIC（Integrated Circuit）等を製造した時には、この製品が設計通りに動作するか否かをまず半導体ウエハの状態で検査している。この検査には半導体検査機が用いられるが、この半導体検査機本体と半導体ウエハとの間にプローブカードと呼ばれる多ピンの配線板を介して検査が行われることが多い。

検査機側のプローブ（パッド）は様々な製品パターンに対応するために、例えば1mm程度の間隔で数千〜数万本のプローブピンが格子状に配置されている。一方、被検査体（半導体製品）には検査機より狭いピッチでパッドが並んでいたり、数百〜数千のパッドが配置されることが多い。そこで、例えば、被検査体のパッドに対応した狭いピッチや数量のプローブピンを片面に立て、もう一方の面には検査機のプローブピッチに対応した間隔でパッドを配置し、両面の間を複数の配線で結んだプローブカードが利用される。

プローブカードは用途によってさまざまな種類がある。例えば、メモリ検査用途の場合、セラミックス基板の上にフォトリソグラフィ法等によって高精度な金属配線層、若しくは有機の絶縁層と金属配線層とが形成されたものがよく使われている（例えば特許文献１）。セラミックス基板が用いられる理由を以下に説明する。なお、プローブカードに用いられる多層配線基板をスペーストランスフォーマと呼ぶ。本願では、多層配線基板のうち少なくとも一つにセラミックス基板を用いる。

半導体メモリは比較的作製が容易いこと及び需要が非常に多いこと、更には市場のコストダウン要請が高いこと等により、直径30cmのシリコンウエハが原材料として用いられている。マイナス数十℃からプラス100℃に近い温度を掛けるような検査を行なうと、樹脂製のプローブ用基板を用いる場合、熱膨張率の違いからプローブカードのプローブ先が製品の検査用パッドから外れてしまうおそれがある。

ロジックIC用の場合は、用いる半導体ウエハもそれほど大きくない場合が多いが、製品の検査用パッド及びパッド間ピッチが非常に狭い。このため、温度を変化させて行なう試験では、樹脂製のプローブ用基板を用いる場合と同様にプローブがパッドを外してしまうおそれがある。

以上の点から，初期は熱膨張率7〜8のアルミナセラミックスをベースとするプローブカードが、最近では熱膨張率が3〜6ppm/℃のガラスセラミックス（いわゆるLTCC：Low Temperature Co-fired Ceramics）を基板とするプローブカードが、それぞれよく用いられている。

次に、セラミックス基板の上にフォトリソグラフィ法により再配線層を形成する方法について説明する。

まず最初に、セラミックス表面にシード層（薄膜層）と呼ばれる、薄い金属層が形成される。これは次工程で電気めっき法等によって導電性に優れる厚い金属層を形成するための、いわゆる通電層である。

その後、そのシード層の上にレジスト膜が形成される。そして、電気配線する部分のレジストを除去後、電気めっきによって銅などの厚い（数μｍ〜数十μｍ）配線層が形成される。なお、必要に応じ，配線層の上に金めっきを施す場合もある。その後レジスト及びレジストの下のシード層がエッチング等によって除去される。

なお、貴金属系ペーストを印刷した後で600〜900℃の温度で焼きつけて、ガラスセラミックス基板上に配線やパッドを形成する方法もある。しかしながら、印刷・焼成を伴うこの方法では、パッドが平坦にならない（ドーム状になる）、微細な配線やパッドが形成できない等の問題がある。

国際公開第２００９／１０７７４７号

シード層（薄膜層）形成には、乾式法と湿式法とがある。

乾式法には、スパッタ法や蒸着法がある。乾式法では、まず金属チタンや金属クロム等、活性度の高い金属を全面にスパッタ／蒸着した後に銅などの導電層を全面にスパッタ／蒸着する。

乾式法では、大型の真空装置を用いなければならず、かつ真空引き等にも時間が掛かるためコストが高い等の短所がある。

湿式法には、セラミックスに直接金属薄膜を形成する無電解めっき法がある。無電解めっき法は設備が簡単でコストが低く、量産性に富むという長所がある。

一方で、湿式法には、薄膜の密着強度が低かったり、密着強度のバラツキが大きかったりと信頼性に欠けるといった短所がある。

このため、近年までは乾式法が主流であった。しかしながら、乾式法にはコストが高い等の短所があるので量産性に係る課題があった。

本発明は上記課題を解決するものであり、密着強度に優れるとともに、密着強度のばらつきが少ない湿式法による薄膜層形成に係る技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本願発明のスペーストランスフォーマは、−40〜150℃における熱膨張率が3〜6ppm/℃のガラスセラミックスを基体とし、少なくとも一層の第１配線層を内包するプローブカード用セラミックス基板と、前記基体の少なくとも一面に、金属メッキにより設けられた少なくとも一層の第２配線層と、前記基体と前記第２配線層との間に無電解メッキにより形成された薄膜層と、を備える。前記基体は薄膜層側に粗面を有し、前記粗面は、表面粗さ平均値Raが第１閾値以上かつ第２閾値未満にあり、かつ、前記表面粗さ平均値Raと表面粗さのばらつきRqとに基づく指標が第３閾値未満にある。

これにより、湿式法により薄膜層を形成しても、密着強度に優れるとともに、密着強度のばらつきが少なくなる。湿式法を適用することで量産性が向上する。

上記発明において好ましくは、前記第２配線層上にバンプを更に備える。

上記発明において好ましくは、前記第１閾値は０．１μｍであり、前記第２閾値は０．８μｍであり、前記第３閾値は１．５である。

これにより、セラミックス基板と薄膜層との密着強度を確保できる。また、金属メッキ層の平坦性を確保できる。さらに、密着強度のばらつきを少なくできる。

上記発明において好ましくは、前記第１閾値は０．１μｍであり、前記第２閾値は３．０μｍであり、前記第３閾値は１．５である。前記バンプが形成される前記第２配線層上の金属メッキの表面粗さ平均値が０．８μｍ未満である。

絶縁層を介して複数の金属メッキ層が積層される場合は、前記第２閾値は緩和される。

上記課題を解決する本願発明は、好ましくは、上記スペーストランスフォーマの構成要素であるプローブカード用セラミックス基板である。

上記課題を解決する本願発明は、 スペーストランスフォーマの構成要素であるプローブカード用セラミックス基板である。−40〜150℃における熱膨張率が3〜6ppm/℃のガラスセラミックスを基体とし、少なくとも一層の第１配線層を内包し、前記基体は少なくとも一面側に粗面を有し、前記粗面は、表面粗さ平均値Raが第１閾値以上かつ第２閾値未満にあり、かつ、前記表面粗さ平均値Raと表面粗さのばらつきRqとに基づく指標が第３閾値未満にある。

上記課題を解決する本願発明は、プローブカード用セラミックス基板の形成方法である。−40〜150℃における熱膨張率が3〜6ppm/℃のガラスセラミックスを基体とし、少なくとも一層の第１配線層を内包するプローブカード用セラミックス基板を形成方法する。前記基体の少なくとも一面を粗面処理し、前記粗面が、表面粗さ平均値Raが第１閾値以上かつ第２閾値未満にあり、かつ、前記表面粗さ平均値Raと表面粗さのばらつきRqとに基づく指標が第３閾値未満にあることの所定条件を満たすことを確認し、プローブカード用セラミックス基板を選択する。

確認工程を経ることで、密着強度のばらつきが少なくなり、信頼性が向上する。その結果、薄膜層形成に湿式法を適用できる。

上記発明において好ましくは、前記粗面処理は化学的処理である。

これにより、表面粗さの均質性が向上する。また、両面粗面仕上げの場合、作業性が向上する。

上記発明において好ましくは、上記方法により形成されたプローブカード用セラミックス基板に設けられた粗面上に、無電解メッキにより薄膜層を形成し、前記薄膜層上に、第２配線層を含む金属メッキにより設けられた少なくとも一層の配線層を形成する。

湿式法を適用できる結果、量産性が向上する。

本発明の湿式法による薄膜層形成では、密着強度に優れるとともに、密着強度のばらつきが少ない。湿式法を適用することで量産性が向上する。

プローブカード概略構成一例 スペーストランスフォーマ概略構成一例 スペーストランスフォーマ概略構成別例 スペーストランスフォーマ概略斜視図 表面粗さ測定結果例 閾値設定のための比較試験概要 第１閾値設定のための比較試験結果例 第２閾値設定のための比較試験結果例 第３閾値設定のための比較試験結果例

〜構成〜
図１は、プローブカードの一例を示す概略構成図である。

プローブカード１は、プローブユニット２と、セラミックス基板を含むスペーストランスフォーマ３と、ポゴピンユニット４と、プリント回路基板５と、補強部材６とを備える。

プローブユニット２は、複数のプローブとプローブヘッドとを有する。プローブはプローブヘッドに取付けられる。プローブの配置は被検査体（半導体製品）によって規定される。

スペーストランスフォーマ３の一面には、プローブの配置パターンに対応した配線パターンまたはパッドが形成されている。これにより、プローブとスペーストランスフォーマ３とが接続する。スペーストランスフォーマ３内には導電路が層を貫通するように設けられ、反対面にも配線パターンまたはパッドが形成されている。

スペーストランスフォーマ３の反対面の配線パターンまたはパッドは、伸縮可能なポゴピンユニット４を介して、プリント回路基板５と接続する。

プリント回路基板５は検査機側の試験回路に接続することができるプリント配線を有する。プリント回路基板５は補強部材６に保持される。

プローブカード１を介することより、半導体検査機本体と半導体ウエハとが電気的に接続可能となる。

図２は、スペーストランスフォーマの一例を示す概略構成図である。

スペーストランスフォーマ３は、セラミックス基板３１を有する。セラミックス基板３１は−40〜150℃における熱膨張率が3〜6ppm/℃のガラスセラミックスを基体とする。ガラスセラミックスはガラス成分を主成分とし、アルミナを含む場合もある。さらに膨張率が4.4〜5.2 ppm／℃であることが好ましい。これにより、上記環境温度範囲において検査をしても、温度変化に伴う検査用パッドの伸縮に対応できる。

セラミックス基板３１は、少なくとも一層の配線層を内包する。図示の例では、配線層３２，配線層３３の２層構造である。セラミックス基板３１内には導電路が配線層３２，配線層３３を貫通するように設けられている。

導電路を介して、セラミックス基板３１の一面には配線層（パッド）３４が設けられ、反体面には配線層（パッド）３５が設けられている。構成を理解しやすいように、配線層（パッド）３５にはプローブを追記している。

配線層（パッド）３４は、薄膜層３６と金属メッキ層３７とから構成されている。薄膜層３６を介して金属メッキ層３７が積層されている。薄膜層３６の厚さは０．数〜数μｍと薄く、金属メッキ層３７の厚さは数μｍ〜数十μｍと比較的厚い（例えば１０〜４５μｍ）。

本実施形態の特徴的な構成として、セラミックス基板３１表面は粗面処理されて、粗面上に薄膜層３６が形成されている。これにより、接合面積が大きくなり、薄膜層３６はより確実にセラミックス基板３１に密着する。

粗面は、表面粗さ平均値Raが第１閾値以上かつ第２閾値未満にあり、かつ、表面粗さ平均値Raと二乗平均平方根粗さRqとに基づく指標が第３閾値未満にあることを特徴とする。すなわち、粗面は、セラミックス基板表面粗さ平均値Raだけでなく，二乗平均平方根粗さRqが限定される。なお、第１閾値、第２閾値及び第３閾値の詳細については後述する。

反対面の配線層（パッド）３５の詳細構成は、配線層３４の構成と同様である。

図３は、スペーストランスフォーマの別の例を示す概略構成図である。

図３に示すスペーストランスフォーマでは、図２に示すスペーストランスフォーマの被検査体側に、さらに有機絶縁膜３８を設け、有機絶縁膜３８内部に再配線層３９を設ける。図３に示す例では１層であるが、再配線層は複数層でもよい。有機絶縁膜３８表面に設けられた配線層（パッド）４０を介して、プローブと接続する。配線層（パッド）４０の詳細構成は、配線層３４の構成と同様である。なお、配線層（パッド）４０の層構成は、配線層３４と同様であるが、作成方法が異なる。より具体的には、有機絶縁膜３８には平坦化の優れた銅箔が薄膜層として元から貼られており、ビアホール形成の際に一度ホール部分の銅箔のみを除去し、再度薄膜層を形成する。

配線層（パッド）３５の金属めっき層と配線層（パッド）４０の金属めっき層とは、有機絶縁膜３８で隔たれ、有機絶縁膜３８に設けられたビアホール（via hole）を介し、無電解めっき法で形成される主として銅からなる密着層で一部相互導電接続されている。なお、有機絶縁膜３８は、例えばポリイミドを主成分とする。

図４は、図３に示すスペーストランスフォーマの図示下側から見た斜視図である。有機絶縁膜３８を透過し、格子状に配列される比較的大きな配線層（パッド）３５が確認できる。なお、プローブは表示していない。

〜製法〜
次にスペーストランスフォーマの製法について説明する。

ガラスセラミックスを基体とし、配線層３２，配線層３３を内包するセラミックス基板３１を形成する。基体の上表面のパッドと下表面のパッドとが配線層３２，配線層３３を介して１対１又は１対多、多対多で接続されている。例えば、配線層３２，配線層３３の位置にて水平方向に配線されることで、上表面のパッドと接続する下表面のパッドのＸＹ平面上の位置を変えたり、下表面のパッドと接続する上表面のパッドのＸＹ平面上の位置を変えたりする。また例えば、上表面のパッドに対して複数の下表面のパッドが接続されたり、下表面のパッドに対して複数の上表面のパッドが接続されたりする。また、深さ方向は通称ビアホール（via hole）と呼ばれる、中実の導体柱により接続されている。なお、配線層は１層でもよい。配線層をセラミックス基板３１に設けることにより、有機絶縁膜３８を用いた再配線工程の負担を軽減できる。

次にセラミックス基板３１の表面を粗面処理をする。粗面処理は機械的処理でもよいし、化学的処理でもよい。機械的処理には、遊離砥粒や固定砥粒を用いる。化学的処理では、アルカリ溶液やフッ酸溶液に浸漬させる。

均質（詳細後述）な粗面ができることや、表裏両面を粗面処理する場合に一度で粗面処理できることを考慮すれば、化学的粗面処理が好ましい。なお、ガラスセラミックスを化学溶液に浸漬すると、ガラス成分が均質に溶解する。なお、溶け残ったフィラー等が表面に存在している場合があるので超音波等により充分洗浄することが望ましい。これにより粗面処理の均質性向上が期待できる。

機械的粗面処理を用いる場合、粒度を揃えた#800以下（数値としては800より大きい）の遊離砥粒を用いることが好ましい。片面粗面処理では、機械的粗面処理を用いてもよい。

本実施形態の特徴的な構成として、粗面処理により形成された粗面が所定条件（詳細後述）を満たすか否かを確認する。表面粗さはJIS B 0601-2001 に規定される方法に従って測定する。図５は測定結果の一例である。横軸は測定位置（ｍｍ）であり、縦軸は表面粗さ（μｍ）である。

そして、所定条件満たすセラミックス基板３１を選択する。さらに、セラミックス基板３１の上にフォトリソグラフィ法で再配線層を形成する。

以下配線層形成について説明する。セラミックス基板３１の粗面上に、湿式法（無電解メッキ法）により薄膜層３６を形成する。加工のしやすさと低導電率から銅メッキが好ましい。薄膜層３６は通電層であり、次工程において電気めっき法等によって導電性に優れる厚い金属層を形成することができる。

次に薄膜層３６の上にレジスト膜を形成し、電気配線に相当する部分のレジスト膜を除去後、電気メッキ法によって銅やニッケルなどの厚い（数μｍ〜数十μｍ）配線層（金属メッキ層３７）を形成する。なお、必要に応じ，金属メッキ層３７の上に金メッキを施す場合もある。

さらに、レジスト膜およびその下の薄膜層３６をエッチング等によって除去する。

〜効果まとめ〜
本願では、セラミックス基板３１表面に粗面処理を施すことで、湿式法により密着強度に優れる薄膜層を形成できる。

本願湿式法の密着強度は、従来湿式法の密着強度の約３倍であり、従来乾式法の密着強度と同等である。

本願では、所定条件（詳細後述）を満たすか否かの確認工程を経ることで、密着強度のばらつきが少なくなり、信頼性が向上する。

これにより、湿式法を適用できる。その結果、量産性が向上する。

〜第１〜３閾値の検討〜
上記確認工程では、粗面が、表面粗さ平均値Raが第１閾値以上かつ第２閾値未満にあり、かつ、表面粗さ平均値Raと二乗平均平方根粗さRqとに基づく指標が第３閾値未満にあることの所定条件を満たすことを確認する。

第１〜３閾値について詳細に検討する。第１〜３閾値設定の根拠のため、比較試験をおこなった。図６に比較試験の概要をしめす。

山村フォトニクス株式会社製ガラスセラミックスシートGCS-71Fを20枚積層し，850℃で焼成し、機械的に研磨・ラップして表面粗さ平均値Raを０．０１μｍにしたセラミック基板３１（鏡面板）を作成した（比較例１）。

鏡面板に対し、遊離砥粒／固定砥粒を用いた機械的粗面処理やフッ化水素酸−フッ化アンモニウム水溶液を用いた化学的粗面処理を施し、粗面条件の異なる種々の試験板を作成した（図６Ａ）。

JIS B 0601-2001 に規定される方法に従って表面粗さ平均値Raを測定した（図５参照）。また、二乗平均平方根粗さRqを求めた。二乗平均平方根粗さRqは基準長さにおける二乗平均平方根を表したもので、表面粗さの標準偏差である。言い換えるとRqは表面粗さのばらつきを示す。さらに、Rq/Ra比を求めた。RaとRqとが、例えば、「表面粗さ計」を使って同時に計測される。

ガラスセラミックス基板３１に、キャタリスト−アクセラレーション法によりパラジウム触媒を付加し、硫酸銅系の無電解めっき浴を用いて基板全面に厚み約0.2μｍの銅シード層（薄膜層３６）を形成した（図６Ｂ）。

さらに、薄膜層３６上に紫外線感光型のレジストフィルムを貼り、直径１２０μｍのダイシェア試験用パッド形状が20か所作製出来る様な形状を露光・現像・洗浄・硬化後、硫酸銅めっき浴を用いて銅を電気めっきして、金属メッキ層３７を含む約４５μｍの高さのパッドを作製した。更にシアン金メッキ浴を用いて約0.5μｍ厚の金めっきを行なったのち、残部のレジストを除去した。

このパッドのうち10か所について、ダイシェアテスターを用いてMIL STD-883Gに準拠したシェア試験（ダイシェアテスト１）を行なった（図６Ｃ）。10か所の破壊荷重値の平均値を平均ダイシェア強度として記録するとともに、１０か所のうち破壊荷重値の最低値を最低ダイシェア強度として記録した。

残りの10か所のパッドにワイヤボンダーと直径２５μｍの金線を用いて金バンプ５０を形成した。この金バンプについてダイシェア試験（ダイシェアテスト２）を行なった（図６Ｄ）。10か所の破壊荷重値の平均値を平均バンプシェア強度として記録した。

各試験板の表面粗さ平均値Raと、二乗平均平方根粗さRqと、Rq/Ra比と、平均ダイシェア強度（パッド）と、最低ダイシェア強度（パッド）と、平均バンプシェア強度との対応関係を表１に示す。

図７は、表面粗さ平均値Raと平均ダイシェア強度（パッド）との関係を示す図である。表面粗さ平均値Raが０．１μｍ以上となると、平均ダイシェア強度は１００ｇを超えてくる。すなわち充分な密着強度が得られている。したがって、第１閾値を０．１μｍと設定する。

なお、図示の例では、表面粗さ平均値Raが０．４μｍ以上となると、安定して平均ダイシェア強度は１６０ｇを超える。したがって、第１閾値を０．４μｍと設定することがより好ましい。

図７において、表面粗さ平均値Raが０．１μｍ以上かつ平均ダイシェア強度は１００ｇ以上の範囲を網掛けで示した。一方、表１では平均ダイシェア強度は１００ｇ未満のデータを網掛けし、比較例（比較例２、８）とした。

図８は、表面粗さ平均値Raと平均バンプシェア強度との関係を示す図である。表面粗さ平均値Raが０．８μｍ未満であれば、安定して平均バンプシェア強度は１０ｇを超えている。すなわち充分な密着強度が得られている。しかしながら、表面粗さ平均値Raが０．８μｍ以上となると、平均バンプシェア強度は急激に低下する。したがって、第２閾値を０．８μｍと設定する。

なお、表面粗さ平均値Raが大きすぎると、セラミック基板３１の表面粗さが金属メッキ層３７上面に転写されて、金属メッキ層３７上面において充分な平坦性を維持できなくなる。この結果、金バンプ５０の充分な密着強度が得られないおそれがある。

図８において、表面粗さ平均値Raが０．８μｍ未満かつ平均バンプシェアが１０ｇ超の範囲を網掛けで示した。一方、表１では平均バンプシェアが１０ｇ以下のデータを網掛けし、比較例（比較例５、６、７、１２、１３、１４）とした。

図９は、Rq/Ra比と最低ダイシェア強度（パッド）との関係を示す図である。Rq/Ra比が１．５未満であれば、安定して最低ダイシェア強度は８０ｇを超えている。最低ダイシェア強度が大きいことは密着強度のバラツキが少ないことを意味する。したがって、第３閾値を１．５と設定する。

ただし、密着強度のバラツキが少なくなるにしたがって、RaとRqは等しくなり、Rq/Ra比は１．０に近づく。図９からも自明なように、Rq/Ra比の下限値は１．０超である。

なお、Rq/Ra比が１．４未満であれば、安定して最低ダイシェア強度は１００ｇを超えている。したがって、第３閾値を１．４と設定してもよい。

図９において、Rq/Ra比が１．５未満かつ最低ダイシェア強度が８０ｇ超の範囲を網掛けで示した。一方、表１では最低ダイシェア強度が８０ｇ以下のデータを網掛けし、比較例（比較例２、３、４、８、９、１０，１１）とした。

比較例１〜１４に該当しない試験板を実施例１〜７とした。実施例１〜７は何れも上記所定条件を満たす。

〜第２閾値変形例〜
上記検討においては、ガラスセラミックス基板３１に薄膜層３６を介して金属メッキ層３７が１層（パッド）が形成されることを想定して第２閾値が設定されている。

しかしながら、図３に示すスペーストランスフォーマのように、有機絶縁膜３８を用いて再配線層３９が形成される場合や、有機絶縁膜及びビアホールを介して複数の金属メッキ層が形成される場合、有機絶縁膜により、表面粗さの転写は緩和される。したがって、第２閾値は緩和される。たとえば、第２閾値を３．０μｍと設定してもよい。

有機絶縁膜により平坦性が担保されることにより、金属メッキ層に形成される金バンプ５０の充分な密着強度が確保される。ただし、金バンプ５０が形成される最表面の金属メッキ最表面の表面粗さ平均値のRaは０．８μｍ未満であることが好ましい。なお、金バンプ５０は、バンプの一例である。例えば、バンプは、金や錫等を含んだ合金めっきで形成されてもよい。

〜その他の実施形態〜
上述した実施形態では、セラミックス基板３１には配線層が内包されるものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、セラミックス基板３１には、配線層が内包されなくてもよい。

〜備考〜
本願発明者は、セラミックス基板表面に粗面処理を施すことで、湿式法を用いても、従来乾式法の密着強度と同等にできることを見出した。

その際、どの程度の粗面処理が適切なのかについて、技術的根拠を検討した。上記比較試験と同様な試験をおこない、最初は表面粗さの最大値Rmaxについて着目した。しかしながら、合理的な結論は得られなかった。

試行錯誤を経て、一か所だけ表面粗さが大きくても、充分な密着強度が得られないことに見出した。そして、表面粗さ平均値Ra、及び、表面粗さ平均値Raと二乗平均平方根粗さRqとの比Rq/Raに着目するに至った。

本願発明は、上記思考過程を経て、完成するに至った。したがって、本願発明は上記実施形態に限定されず、本願発明の技術思想の範囲内において、種々の変形が可能である。

１ プローブカード
２ プローブユニット
３ スペーストランスフォーマ
４ ポゴピンユニット
５ プリント回路基板
６ 補強部材
３１ セラミックス基板
３２，３３ セラミックス基板内配線層
３４，３５，４０ 配線層（パッド）
３６ 薄膜層
３７ 金属メッキ層
３８ 有機絶縁膜
３９ 再配線層
５０ 金バンプ

Claims (9)

1. −40〜150℃における熱膨張率が3〜6ppm/℃のガラスセラミックスを基体とし、少なくとも一層の第１配線層を内包するプローブカード用セラミックス基板と、
   前記基体の少なくとも一面に、金属メッキにより設けられた少なくとも一層の第２配線層と、
   前記基体と前記第２配線層との間に無電解メッキにより形成された薄膜層と、
   を備え、
   前記基体は薄膜層側に粗面を有し、前記粗面は、
   表面粗さ平均値Raが第１閾値以上かつ第２閾値未満にあり、かつ、
   前記表面粗さ平均値Raと表面粗さのばらつきRqとに基づく指標が第３閾値未満にある
   ことを特徴とするスペーストランスフォーマ。
2. 前記第２配線層上にバンプを更に備えた、請求項１記載のスペーストランスフォーマ。
3. 前記第１閾値は０．１μｍであり、
   前記第２閾値は０．８μｍであり、
   前記第３閾値は１．５である
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のスペーストランスフォーマ。
4. 前記第１閾値は０．１μｍであり、
   前記第２閾値は３．０μｍであり、
   前記第３閾値は１．５であり、
   前記バンプが形成される前記第２配線層上の金属メッキの表面粗さ平均値が０．８μｍ未満である
   ことを特徴とする請求項２記載のスペーストランスフォーマ。
5. 請求項１記載のスペーストランスフォーマの構成要素であるプローブカード用セラミックス基板。
6. スペーストランスフォーマの構成要素であるプローブカード用セラミックス基板であって、
   −40〜150℃における熱膨張率が3〜6ppm/℃のガラスセラミックスを基体とし、
   少なくとも一層の第１配線層を内包し、
   前記基体は少なくとも一面側に粗面を有し、前記粗面は、
   表面粗さ平均値Raが第１閾値以上かつ第２閾値未満にあり、かつ、
   前記表面粗さ平均値Raと表面粗さのばらつきRqとに基づく指標が第３閾値未満にある
   ことを特徴とするプローブカード用セラミックス基板。
7. −40〜150℃における熱膨張率が3〜6ppm/℃のガラスセラミックスを基体とし、少なくとも一層の第１配線層を内包するプローブカード用セラミックス基板の形成方法であって、
   前記基体の少なくとも一面を粗面処理し、
   前記粗面が、
   表面粗さ平均値Raが第１閾値以上かつ第２閾値未満にあり、かつ、
   前記表面粗さ平均値Raと表面粗さのばらつきRqとに基づく指標が第３閾値未満にある
   ことの所定条件を満たすことを確認し、
   プローブカード用セラミックス基板を選択する
   ことを特徴とするプローブカード用セラミックス基板の形成方法。
8. 前記粗面処理は化学的処理である
   ことを特徴とする請求項７記載のプローブカード用セラミックス基板の形成方法。
9. 請求項７または８記載の方法により形成されたプローブカード用セラミックス基板に設けられた粗面上に、無電解メッキにより薄膜層を形成し、
   前記薄膜層上に、金属メッキにより設けられた少なくとも一層の第２配線層を形成する
   ことを特徴とするスペーストランスフォーマの製造方法。